Wie nachhaltige Landtechnik im Jahr 2030 aussieht

Beim Deutschen Ingenieurtag (DIT) des VDI am 20. Mai geht es auch um die Agrarwirtschaft der Zukunft vor dem Hintergrund des Klimawandels.

Laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) ist die Landwirtschaft global für 24 % der Treibhausgase verantwortlich. Zugleich kämpft der Agrarsektor auch als erster sehr stark mit den Folgen des Klimawandels. Peter Pickel ist Manager External Relations der John Deere GmbH & Co. KG und Vorsitzender der VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences (TLS). Aufgrund seiner F&E-Schwerpunkte im Bereich digitaler Landwirtschaft, nachhaltiger Energiekonzepte sowie der Elektrifizierung von Landmaschinen gibt er als Referent der Breakout Session „Technologies of Life Sciences“ auf dem Deutschen Ingenieurtag am 20. Mai einen Impuls für die Landwirtschaft 4.0.

Die zentrale Aufgabe der Landwirtschaft ist die Versorgung der Bevölkerung mit preiswerten, qualitativ hochwertigen Nahrungsmitteln. Da die Nahrungsmittelproduktion überwiegend in der Landwirtschaft erfolgt, ist dieser Wirtschaftsbereich systemrelevant. Der Agrarsektor ist jedoch auch ein großer Emittent von Treibhausgasen und einer der hauptbetroffenen Sektoren durch den dadurch verursachten Klimawandel. Daher – und vor dem Hintergrund der weltweit steigenden Nachfrage nach hochwertigen Nahrungsmitteln, insbesondere nach Proteinen bei begrenzten natürlichen Ressourcen – hat bereits 2011 die Cema, der Verband der europäischen Landmaschinenhersteller, das Prinzip „producing more with less“ als Leitlinie für zukünftige technologische Entwicklungen und moderne Betriebsformen von Land- und Baumaschinen proklamiert.

Auf automatisierte und autonome Maschinen setzen

Dieses Prinzip ist generell gültig und kann sinnvoller Weise auf den Einsatz fast beliebiger Ressourcen wie Dünge- oder Pflanzenschutzmittel, Energie, Landfläche und schließlich auch Arbeitskraft angewendet werden. Für den technologischen Fortschritt heißt das, dass verstärkt auf hoch automatisierte, hochpräzise und zum Teil auch auf autonome Maschinensysteme gesetzt werden muss. Eine Vision ist, dass landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen und auch Roboter Pflanzen (und natürlich auch Tiere) mithilfe bildgestützter Verfahren als Individuen erkennen und optimal – das heißt minimal – mit dem versorgen, was für einen bestmöglichen Ertrag vonnöten ist. Schlüsseltechnologien sind künstliche Intelligenz, Vernetzung bzw. Konnektivität und schließlich die Elektrifizierung, die nicht nur den Zugang zu erneuerbaren Energiequellen schafft, sondern auch aufgrund ihrer guten Regelbarkeit unverzichtbar sein wird.

Was die Energieversorgung angeht, wird elektrische Energieerzeugung auf den Betrieben ergänzt durch andere landwirtschaftliche Energiequellen wie Biokraftstoffe (Biogas, Pflanzenöl), die in kurzen geschlossenen, daher hocheffizienten Kreisläufen in der Landwirtschaft für die Landwirtschaft produziert werden können.

Komplexe Prozesssteuerung in der Cloud

Die Vernetzung der hoch automatisierten Produktion ermöglicht den Aufbau von komplexen Prozesssteuerungen in der Cloud. All diese Prozesse haben begonnen und müssen technologisch vorangetrieben werden. Der VDI-Fachbereich Max-Eyth-Gesellschaft Agrartechnik hat in Verbindung mit der Europäischen Sub-Technologieplattform Manufuture Agricultural Engineering and Technologies (AET) eine Technologie-Roadmap für die Zeit bis zum Jahr 2030 entwickelt. Die Roadmap berücksichtigt insbesondere die Frage der Nachhaltigkeit.

Hohes Potenzial zur Stärkung der ökologischen, ökonomischen und auch sozialen Aspekte der Nahrungsmittelproduktion sieht die Roadmap in der Einführung von hoch automatisierten und vernetzten Maschinen und Verfahren. Die Landwirtschaft wird somit weiter durch den bereits jetzt schon voranschreitenden Trend der digitalen Transformation geprägt sein, der enorme Potenziale zur Effizienzsteigerung und Minderung der Treibhausgasemissionen bei gleichzeitigem Ressourcenschutz bietet. Daneben wird auch der Energieversorgung und dem Energieverbrauch im Sinne von kurzen, geschlossenen Kreisläufen eine große Bedeutung beigemessen – Stichwort: Energie aus der Landwirtschaft für die Landwirtschaft.

Auf dem digitalen 30. Deutschen Ingenieurtag am 20. Mai haben Sie die Chance, noch mehr zum Thema „Agriculture 4.0 – VDI-Roadmap für nachhaltige Landtechnik 2030“ zu erfahren. Melden Sie sich jetzt an und besuchen Sie dazu die Breakout Session 15 mit Prof. Dr.-Ing. Peter Pickel am 20. 5. 2021 ab 17:05 Uhr.